外在条件对SBR生物除磷的影响及聚磷菌内在响应机制研究
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《西安建筑科技大学》 2015年
外在条件对SBR生物除磷的影响及聚磷菌内在响应机制研究
韩玮
【摘要】:强化生物除磷技术(Enhanced Biological Phosphorus Removal,简称EBPR)以其经济性突出而在城市污水处理中得到了广泛的应用。但生物除磷效果常常波动较大,往往造成城市污水处理厂出水磷浓度不易达标。因此,如何保证污水生物除磷的稳定性、进一步提高除磷效率是目前工程实践中有待解决的一个课题。由于人们对生物除磷机理认识还不透彻,对影响生物除磷效率的内外环境因素也并不完全掌握,因此往往在设计和工程运行调控上都存在一定的盲目性,难以确保生物除磷系统的稳定与高效运行。本课题通过控制进水方式、改变磷酸盐浓度与污泥龄等外在条件,在SBR生物除磷系统中对污水COD与污泥中聚-β-羟基链烷酸酯(Poly-β-hydroxyalkanoate,简称PHA)之间的转化规律,以及PHA与生物聚磷效能之间的关系进行了研究,旨在通过试验揭示影响生物除磷效率的内在因素和生物除磷的机制,为提高生物除磷系统的可控性提供理论依据。采用模拟生活污水,分别对以厌氧/好氧(A/O)、厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)和厌氧/缺氧(A/A)方式运行的实验室规模SBR生物除磷系统的运行结果进行了检测,研究了不同进水方式、磷酸盐浓度、污泥龄对生物合成PHA以及生物除磷效率的影响。研究结果表明:(1)采用进水不投加磷酸盐,缺氧投加磷酸盐的进水方式有利于A/A-SBR反硝化除磷系统的启动。(2)污泥龄能够改变聚磷菌胞内PHA的物质组成。延长污泥龄能够提高外碳源利用率,提高污泥中的PHA含量,提高PHV在PHA中所占的比例,并缩短聚磷所必须的好氧时间。当污泥龄分别为12d和20d时,外碳源利用率分别达到34%和74%。当污泥龄为12d、20d和48d时,污泥中PHA合成量分别达到26.9mgPHA/gVSS、51.9mgPHA/gVSS和73.9 mgPHA/gVSS;PHV占PHA的比例分别为31%、58%和68%;水中磷酸盐浓度达到0.5mg/L所需的好氧反应时间分别为60min、45min和30min。(3)胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,简称EPS)具有一定的储磷能力,不同的生物除磷工艺其胞外聚合物的除磷能力大小不同。在A/O-SBR除磷系统中,胞外聚合物含磷量呈现周期变化,在反应结束时恢复到初期的水平。活性污泥中的磷在细胞内和胞外聚合物中的分配比例会随污泥龄的变化而变化。当污泥龄为12d时污泥中的磷有40%储存于胞外聚合物中,而污泥龄达到20d以上时,污泥中的磷仅有20%储存于胞外聚合物中,其余的80%被细胞吸收。论文认为:(1)正是由于除磷机制不同,对于A/A-SBR反硝化除磷系统,以二次进水方式向除磷系统中投加含磷废水有利于系统的启动和长期稳定运行。(2)污泥PHA消耗量与污泥吸磷量之间并非线性相关关系。对于进水COD浓度约为450mg/L的A/O-SBR除磷系统,每消耗1gPHA能够吸收的磷酸盐最多可达0.88g,活性污泥吸磷量最大可达0.45mgP/mgVSS。当磷负荷过高时,通过调节厌氧时间能够提高系统的除磷率。(3)延长污泥龄能够提高聚磷菌对外碳源的利用率,提高污泥中PHA含量,并提高PHV在PHA中所占的比例。长泥龄下的A/O-SBR除磷系统不仅能够稳定运行,而且能够减少剩余污泥产量。(4)胞外聚合物含磷量多少由不同的除磷工艺和运行条件来决定。胞外聚合物在生物除磷中的作用主要是调节厌氧释磷和好氧吸磷时的细胞膜外磷酸盐浓度,缓和液相高磷负荷对聚磷菌的不利影响等辅助作用。通过调节污泥龄能够改变磷在细胞内和胞外聚合物中的比例。
【关键词】:
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X703;X172
【目录】:
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1 魏德洲;贾春云;曹成有;刘文刚;;Nocardia细胞的破碎方法及其IR光谱分析[J];东北大学学报(自然科学版);2007年12期
2 曹秀芹;赵自玲;;胞外聚合物(EPS)构成的影响因素分析[J];环境科学与技术;2010年S2期
3 沈耀良;废水生物脱氮除磷工艺设计和运行中需考虑的几个问题[J];环境科学与技术;1996年02期
4 田淑媛,王景峰,杨睿,郎铁柱,杨秀文;厌氧下的PHB和聚磷酸盐及其生化机理研究[J];中国给水排水;2000年07期
5 李捷,熊必永,张杰;An/O生物除磷中两个主要控制因素的研究[J];中国给水排水;2004年12期
6 亢涵;李楠;任南琪;;低温强化生物除磷反应器中微生物的竞争关系[J];哈尔滨工业大学学报;2010年06期
7 邹华,阮文权,陈坚;硝酸盐作为生物除磷电子受体的研究[J];环境科学研究;2002年03期
8 王建龙;王淑莹;彭永臻;高永青;孙治荣;;复合生物反应器低溶解氧同步脱氮除磷[J];环境科学;2008年03期
9 张超;陈银广;刘燕;;不同丙酸/乙酸长期驯化的活性污泥对EBPR的影响[J];环境科学;2008年09期
10 高尚;戴兴春;陈曦;高岩;朱勇;黄燕;黄民生;王国华;;PHB监测A~2/O工艺除磷及负荷率耦合关系的研究[J];环境科学;2008年11期
【共引文献】
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1 刘占会;张雁秋;李燕;肖宁;;反硝化除磷机理及电子受体研究进展[J];环境科学与管理;2008年10期
2 曾薇;李磊;杨莹莹;张悦;王淑莹;;A~2O工艺处理生活污水反硝化除磷研究[J];北京工业大学学报;2011年09期
3 李军;张宇坤;韦甦;王亚宜;马骁;彭永臻;;反硝化除磷颗粒污泥的培养与除磷性能[J];北京工业大学学报;2012年03期
4 刘淼;陈睿阳;李广柱;郎贵林;;微压流化式复合生物反应器的同步脱氮[J];吉林大学学报(地球科学版);2012年03期
5 贾晓燕;废水除磷技术的研究进展[J];重庆环境科学;2003年12期
6 李博;赵敏;李宝赫;刘哲君;;高效聚磷菌的筛选及除磷特性分析[J];东北林业大学学报;2009年10期
7 黄廷林;柴蓓蓓;;水源水库水质污染与富营养化控制技术研究进展[J];地球科学进展;2009年06期
8 高政权;孟春晓;;微藻与水环境修复[J];环境科学与技术;2008年03期
9 朱德锐;贲亚琍;韩睿;刘德立;;聚磷菌生物除磷机理研究进展[J];环境科学与技术;2008年05期
10 杨文婷;沈耀良;;SBR中反硝化聚磷菌的培养驯化研究[J];环境科学与技术;2009年08期
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1 金云霄;智能化控制SBBR处理城市污水脱氮除磷性能和微生物学研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 张园;螺旋升流式SUFR-UCT系统脱氮除磷试验研究[D];重庆大学;2011年
3 姜涛;温度与碳源对生物除磷系统中PAO和GAO影响及除磷效能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 李金娟;活性污泥利用挥发性脂肪酸储存聚羟基脂肪酸酯的研究[D];天津大学;2012年
5 张小玲;短程硝化—反硝化生物脱氮与反硝化聚磷基础研究[D];西安建筑科技大学;2004年
6 苑宏英;基于酸碱调节的剩余污泥水解酸化及其机理研究[D];同济大学;2006年
7 张志勇;气动内循环反应器及反硝化除磷特性研究[D];大连理工大学;2006年
8 蒋轶锋;短程反硝化除磷工艺特征及运行效能研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 徐伟锋;生物脱氮除磷ASM2D模拟及机理研究[D];同济大学;2006年
10 王亚宜;反硝化除磷脱氮机理及工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2004年
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1 吕晶晶;A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能试验研究[D];郑州大学;2010年
2 郭姣;UCT工艺脱氮除磷运行优化试验与研究[D];郑州大学;2010年
3 王哲;酵母菌在不同污水处理系统中的分子生态及功能研究[D];河南师范大学;2010年
4 张强;无外加碳源条件下剩余富磷污泥厌氧释磷机理研究[D];南昌大学;2010年
5 张丽红;KMTS处理生活污水工程的脱氮除磷研究[D];昆明理工大学;2008年
6 王涛;啤酒废水深度处理关健技术开发[D];江南大学;2010年
7 黄婧;畜禽养殖污水中高效氨氮降解菌的分离、纯化及污水净化剂的初步研究[D];福建师范大学;2010年
8 蒋涛;颗粒化EBPR系统混合碳源分子水平作用机制及模型构建研究[D];浙江工商大学;2011年
9 秦亚敏;双污泥SBR工艺短程反硝化除磷脱氮的试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年
10 罗斌华;锶掺杂二氧化钛薄膜滤球的制备及其除磷试验研究[D];武汉理工大学;2011年
【二级参考文献】
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1 李绍峰;王宏杰;王雪芹;董文艺;崔崇威;;超声波树脂联用法提取活性污泥中的胞外聚合物[J];安全与环境学报;2006年05期
2 罗宁,罗固源,吉芳英,许晓毅;SBR的反硝化吸磷脱氮现象研究[J];重庆环境科学;2003年09期
3 葛利云;王红武;马鲁铭;邓欢欢;刘燕;;好氧活性污泥胞外聚合物的影响因素研究[J];环境科学与技术;2007年02期
4 沈耀良,玉宝贞;废水生物除磷工艺中聚磷菌的作用机制及运行控制要点[J];环境科学与技术;1995年02期
5 郑裕东,钟青华,马文石,黄炯亮;用活性污泥生物合成聚羟基烷酸酯的结构表征[J];高等学校化学学报;2000年06期
6 苏涛,石海平;微生物合成的聚羟基链烷酸在细胞内的积聚及提取[J];高分子材料科学与工程;1999年01期
7 丛广治;A/O法除磷工艺中污水停留时间的控制[J];中国给水排水;1999年12期
8 田淑媛,王景峰,杨睿,郎铁柱,杨秀文;厌氧下的PHB和聚磷酸盐及其生化机理研究[J];中国给水排水;2000年07期
9 丛广治,白羽,陈立学,张富国,张杰;大连开发区污水厂的生物除磷实践[J];中国给水排水;2004年01期
10 王暄,季民,王景峰,杨造燕;好氧颗粒污泥胞外聚合物提取方法研究[J];中国给水排水;2005年08期
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1 吴志高;胞外聚合物(EPS)对污泥沉降性能的影响及其在生物除磷中的作用研究[D];重庆大学;2006年
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1 程小萍;;利用磷酸盐还原反应进行生物除磷的研究[J];生物技术;2007年06期
2 周岳溪,钱易,顾夏声;废水生物除磷微生物学的研究进展[J];微生物学通报;1992年04期
3 刘谨,高廷耀;生物除磷机理的研究[J];同济大学学报(自然科学版);1995年03期
4 郑金伟,冉炜,钟增涛,何健;增强型生物除磷过程中聚磷酸盐积累微生物的研究进展[J];应用生态学报;2004年08期
5 商晓玲;;污水的生物除磷技术[J];中国科技信息;2010年20期
6 刘瑾,,高廷耀;生物除磷机理的研究[J];同济大学学报(自然科学版);1995年04期
7 由阳;袁志国;李夕耀;彭永臻;;强化生物除磷系统中主要菌群的富集和培养[J];高技术通讯;2009年02期
8 朱淑琴,张萍,潘丽华;生物除磷的工艺特点[J];齐齐哈尔师范学院学报(自然科学版);1996年04期
9 徐伟锋;顾国维;张芳;;生物除磷系统中聚糖菌代谢机理的研究进展[J];微生物学通报;2006年04期
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1 张超;陈银广;;混合酸对增强生物除磷系统厌氧代谢的影响[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
2 董姗燕;姚重华;;活性污泥生物除磷模型研究进展[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
3 沈雨;黄勇;李大鹏;潘杨;;强化生物除磷系统中主要微生物关系的研究进展[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
4 王智;许雷;;生物除磷微生物中磷代谢功能基因和调控基因的克隆及分析[A];中国生物化学与分子生物学会农业生物化学与分子生物学分会第八次学术研讨会论文集[C];2008年
5 邹华;院文权;陈坚;;乙酸纳为碳源时进水COD和总磷浓度对生物除磷的影响[A];中国生物工程学会第三次全国会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2001年
6 冯生华;刘延华;;污水生物除磷的糖控制(CHC)工艺[A];中国水污染防治技术装备论文集(第五期)[C];1999年
7 冯生华;刘延华;;生物除磷糖控制(CHC)工艺的试验研究[A];中国水污染防治技术装备论文集(第六期)[C];2000年
8 邱慎初;;生物除磷系统中一个尚未明确的问题——厌氧稳定[A];中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集[C];2002年
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2 李楠;SBR系统在低温条件下的废水生物除磷性能及除磷途径分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
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5 袁春华;低温条件下生物除磷系统的强化启动和运行试验研究[D];重庆大学;2004年
6 胡晗;同步沉析对生物除磷抑制作用的试验研究[D];武汉科技大学;2012年
7 李楠;生物除磷影响因素的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 王进;生物除磷影响因素试验研究[D];武汉理工大学;2011年
9 向艳;强化生物除磷技术在汽车废水处理工艺中的应用[D];西南交通大学;2005年
10 张存珍;单一好氧环境强化生物除磷影响因素研究[D];长安大学;2013年
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